剩余污泥由污水处理厂处理污水产生,含有大量有害物质并随着污泥倾倒、填埋等常见的处理方式进入环境中,对人体健康产生极大的威胁。生物炭作为吸附剂,比表面积和含炭率较高,主要由植物或动物粪便等农业废弃物在缺氧或无氧条件下低温热解产生。是一种环境友好型材料。近年来生物炭在厌氧消化中的应用逐渐受到关注,而生物炭对剩余污泥厌氧消化工艺的影响机理还不清晰。本研究首先采用批次实验研究了不同类型生物炭对剩余污泥厌氧消化过程中产气能力的影响,筛选出最佳生物炭,然后用连续试验研究了生物炭添加量对剩余污泥厌氧消化过程及产气特性的影响,并结合三维荧光分析、傅里叶红外分析及污泥中胞外聚合物（EPS）组成的分析,揭示了生物炭添加对剩余污泥厌氧消化系统的影响机制。以期为生物炭添加下剩余污泥厌氧消化工艺的实际应用提供理论指导。得出的主要结论如下:（1）批次试验条件下,添加生物炭对累积甲烷产量的促进率分别为16.20%（猪粪生物炭添加组）,10.14%（小麦秸秆生物炭添加组）,6.49%（木屑生物炭添加组）和31.84%（核桃分心木生物炭添加组）。不同类型生物炭通过促进结合态EPS向粘液型EPS的转化,并增加其多糖比例促进了EPS的降解,最终提高甲烷化率。通过对生物炭进行表征发现,生物炭较大的比表面积及多孔结构为微生物提供了良好的生存环境。此外,生物炭本身显碱性,适合甲烷菌的生存。（2）连续试验条件下,当猪粪生物炭添加浓度为5g/L时,对甲烷产率的促进率为6.67%,其对剩余污泥中SDBS的生物降解率增加了1.85%;提高猪粪生物炭浓度为8g/L时,对产甲烷速率产生10.00%的抑制,对产氢产乙酸菌活性产生抑制;高浓度生物炭（10g/L和20g/L）对厌氧消化过程的水解,酸化以及甲烷化菌群都产生了抑制作用。当生物炭浓度8-20g/L时,SDBS生物降解率相比较无添加下降了2.96%～7.69%,这是由于较高生物炭浓度下（8-20g/L）,微生物受到抑制,代谢活性降低所致,生物炭的添加促进了残留SDBS由液相向固相的转移。（3）当猪粪生物炭添加浓度为5g/L时,通过促进紧密结合态EPS和松散结合态EPS向粘液态EPS的转化促进EPS水解,进而促进了剩余污泥厌氧消化水解、酸化、乙酸化和甲烷化率;提高猪粪生物炭浓度为8g/L时,微生物通过分泌结合态EPS来保护自己免受毒性侵害;猪粪生物炭浓度20g/L时,反应器能够在较低的产甲烷速率(0.21 L?g VS^-1)下稳定运行,说明较高浓度生物炭对剩余污泥厌氧消化造成了“抑制性稳态”,这可能是由于长期运行对微生物产生了适应性驯化的原因,此阶段微生物通过分泌EPS避免毒性侵害以维持“抑制性稳定”状态。